스텔스기 잡아내는 탐지 센서 기술 개발

■ 스텔스기 잡아내는 탐지 센서 기술 개발

 

● 빛 대신 열로, 스텔스기도 잡아내는 탐지 기술 개발

 

스텔스기를 탐지할 수 있는 기술이 개발됐다. 빛이나 소리를 쏘아 보낸 뒤, 반사돼 오는 것을 감지해 탐지하는 기존 레이더 기술과 달리 빛을 흡수한 뒤 나타나는 온도 변화를 활용한다. 군수용 레이더는 물론, 자율 주행차와 현미경 등 다양한 분야에서 기존 레이더로는 탐지할 수 없었던 물체나 물질을 탐지하는데 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

 

기초과학연구원(IBS)은 첨단 연성물질 연구단 프랑수아 암블라흐 연구위원(UNIST 교수)이 온도 증가 기반 탐지 기술을 제안하고, 이를 초고해상도 영상 촬영에 활용할 수 있다는 사실을 입증했다고 2019년 12월 23일 밝혔다. 그동안 물체 탐지는 빛, 소리, 전자기파 등이 목표물에 반사돼 돌아오는 것을 활용했다. 에너지를 반사하지 않고 흡수해버리는 스텔스 기술은 감지하기 어려웠다. 연구팀은 에너지 흡수 후 물체 변화에 주목했다. 물체가 에너지를 흡수해 발생하는 온도 증가를 감지하면, 스텔스 비행기도 탐지할 수 있다는 아이디어를 구상 활용했다.

 

● 레이더. 빛. 소리 등 빔을 받으면, 물체의 온도 미세 변화 원리 이용

 

문제는 온도 변화가 아주 미미하다는 것이다. 연구팀은 '복사 광선 감지'로 이를 해결했다. 복사로 방출되는 빛 세기는 매우 빠르게 증가하는 '초선형성'을 보인다. 예를 들어 상온에서 800 나노미터(㎚) 파장 빛을 비출 때, 온도가 1% 증가하면 복사로 발생하는 광자 수는 57% 증가한다. 이 방법은 영상 해상도 역시 높인다. 연구팀은 50㎠ 목표물을 대상으로 1.5마이크로미터(㎛) 파장 빔을 조사해 기존 대비 9.2배 높은 해상도를 달성했다고 설명했다. 에너지를 가진 빔이라면, 어느 것에든 다양하게 적용할 수 있다는 것도 특징이다.

 

기욤 카시아니 연구 위원은 “이번 연구는 자율 주행 자동차 레이더, 스텔스 물체 중장거리 감지 등 다양한 분야에 전혀 새로운 가능성을 제공할 수 있다. ㎚에서부터 비행기와 같은 큰 물체에 이르기까지 다양한 크기 물체와 상황에서 선명도 크기를 예측했다”고 말했다.

 

● 흰색 트럭을 하늘로 알고 부딪치는 자율 주행차 사고, 이젠 없다.

 

미래의 탈거리에 대한 개념을 완전히 바꿀 것으로 기대되는 자율 주행차 기술은 4차 산업 혁명의 대표적인 분야로 꼽힌다. 구글이나 테슬라를 비롯해 많은 자동차 기업들이 자율 주행차 시장에 뛰어들어 기술이 점점 발달하고는 있지만, 여전히 불완전한 것이 사실이다. 특히 자율 주행차의 눈이라고 할 수 있는 레이더의 불완전함은 자율 주행차 사고의 가장 큰 원인으로 지목받고 있다.

 

흰색 트럭을 하늘로 인식하거나 빛 흡수율이 높은 물체는 인식하지 못해 추돌 사고나 인명 사고로 이어지는 경우가 많았다. 이는 자율 주행차에 쓰이는 레이더가 반사되는 신호를 이용하기 때문인데 신호 흡수율이 높은 물체는 인식을 못하게 된다는 것이다. 그런데, 과학자들이 이처럼 물질에서 반사되는 빛이 아닌 흡수되는 빛까지 이용해 물체를 감지하는 원리를 발견했다. 이 기술을 활용하면, 빛이나 전파를 흡수해 자신의 위치를 숨기는 스텔스기까지도 추적이 가능하게 된다.